概述

　　Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件(該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司),。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,，還能仿真單 片機及外圍器件,。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具,。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者,、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應 用的科技工作者的青睞,。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件),，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真,，一鍵切換到PCB設 計,，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺,，其處理器模型支持 8051,、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33,、AVR,、ARM、8086和MSP430等,，2010年即將增加 Cortex和DSP系列處理器,，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面,，它也支持IAR,、Keil和MPLAB等多種編譯器。

　　其功能特點

　　Proteus軟件具有其它EDA工具軟件(例：multisim)的功能,。這些功能是：

　　(1)原理布圖

　　(2)PCB自動或人工布線

　　(3)SPICE電路仿真

　　革命性的特點

　　(1)互動的電路仿真

　　用戶甚至可以實時采用諸如RAM,，ROM，鍵盤,，馬達,，LED，LCD,，AD/DA,，部分SPI器件，部分IIC器件,。

　　(2)仿真處理器及其外圍電路

　　可以仿真51系列,、AVR、PIC,、ARM,、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型

　　上編程,，再配合顯示及輸出,，能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀,、示波器等,，Proteus建立了完備的電子設計開發(fā)環(huán)境。

　　具有4大功能模塊

　　(1)智能原理圖設計(ISIS)

　　豐富的器件庫：超過27000種元器件,，可方便地創(chuàng)建新元件;

　　智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件;

　　智能化的連線功能：自動連線功能使連接導線簡單快捷,，大大縮短繪圖時間;

　　支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設計簡明清晰;

　　可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個性化設置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙,，可以方便地供WORD,、POWERPOINT等多種文檔使用。

　　(2)完善的電路仿真功能(Prospice)

　　※ ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標準SPICE3F5，實現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真;

　　※ 超過27000個仿真器件：可以通過內(nèi)部原型或使用廠家的SPICE文件自行設計仿真器件,，Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件,，還可導入第三方發(fā)布的仿真器件;

　　※ 多樣的激勵源：包括直流、正弦,、脈沖,、分段線性脈沖、音頻(使用wav文件),、指數(shù)信號,、單頻FM、數(shù)字時鐘和碼流,，還支持文件形式的信號輸入;

　　※ 豐富的虛擬儀器：13種虛擬儀器,，面板操作逼真，如示波器,、邏輯分析儀,、信號發(fā)生器、直流電壓/電流表,、交流電壓/電流表,、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計/計數(shù)器,、邏輯探頭,、虛擬終端、SPI調(diào)試器,、I2C調(diào)試器等;

　　※ 生動的仿真顯示：用色點顯示引腳的數(shù)字電平,，導線以不同顏色表示其對地電壓大小，結(jié)合動態(tài)器件(如電機,、顯示器件,、按鈕)的使用可以使仿真更加直觀、生動;

　　※ 高級圖形仿真功能(ASF)：基于圖標的分析可以精確分析電路的多項指標,，包括工作點,、瞬態(tài)特性、頻率特性,、傳輸特性,、噪聲、失真,、傅立葉頻譜分析等,，還可以進行一致性分析;

　　(3)獨特的單片機協(xié)同仿真功能(VSM)

　　※ 支持主流的CPU類型：如ARM7、8051/52,、AVR、PIC10/12、PIC16,、PIC18,、PIC24、dsPIC33,、HC11,、 BasicStamp、8086,、MSP430等,，CPU類型隨著版本升級還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTEX,、DSP處理器;

　　※ 支持通用外設模型：如字符LCD模塊,、圖形LCD模塊、LED點陣,、LED七段顯示模塊,、鍵盤/按鍵、直流/步進/伺服電機,、RS232虛擬終端,、電子溫 度計等等，其COMPIM(COM口物理接口模型)還可以使仿真電路通過PC機串口和外部電路實現(xiàn)雙向異步串行通信;

　　※ 實時仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真,、中斷仿真,、SPI/I2C仿真、MSSP仿真,、PSP仿真,、RTC仿真、ADC仿真,、CCP/ECCP仿真;

　　※ 編譯及調(diào)試：支持單片機匯編語言的編輯/編譯/源碼級仿真,，內(nèi)帶8051、AVR,、PIC的匯編編譯器,，也可以與第三方集成編譯環(huán)境(如IAR、Keil和Hitech)結(jié)合,，進行高級語言的源碼級仿真和調(diào)試;

(4)實用的PCB設計平臺

　　※ 原理圖到PCB的快速通道： 原理圖設計完成后,，一鍵便可進入ARES的PCB設計環(huán)境，實現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設計;

　　※ 先進的自動布局/布線功能：支持器件的自動/人工布局;支持無網(wǎng)格自動布線或人工布線;支持引腳交換/門交換功能使PCB設計更為合理;

　　※ 完整的PCB設計功能：最多可設計16個銅箔層,，2個絲印層,，4個機械層(含板邊)，靈活的布線策略供用戶設置,，自動設計規(guī)則檢查,，3D 可視化預覽;

　　※ 多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件,，包括Gerber文件的導入或?qū)С觯憷c其它PCB設計工具的互轉(zhuǎn)(如protel)和PCB板的設計和加工,。

　　Proteus提供了豐富的資源

　　(1)Proteus可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬,、交流和直流等數(shù)千種元器件，有30多個元件庫,。

　　(2)Proteus可提供的仿真儀表資源 ：示波器,、邏輯分析儀、虛擬終端,、SPI調(diào)試器,、I2C調(diào)試器、信號發(fā)生器,、模式發(fā)生器,、交直流電壓表、交直流電流表,。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調(diào)用,。

　　(3)除了現(xiàn)實存在的儀器外，Proteus還提供了一個圖形顯示功能,，可以將線路上變化的信號,，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器 相似,，但功能更多,。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標，例如極高的輸入阻抗,、極低的輸出阻抗,。這些都盡可能減少了儀器對測量結(jié)果的影響。

　　(4)Proteus可提供的調(diào)試手段 Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試,。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號,。

　　電路功能仿真

　　在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標代碼文件：*.HEX,，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程,。

　　PROTEUS 是單片機課堂教學的先進助手。

　　PROTEUS不僅可將許多單片機實例功能形象化,，也可將許多單片機實例運行過程形象化,。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果,。

　　它的元器件,、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應。這在相當程度上替代了傳統(tǒng)的單片機實驗教學的功能,，例：元器件選擇,、電路連接,、電路檢測、電路修改,、軟件調(diào)試,、運行結(jié)果等。

　　課程設計,、畢業(yè)設計是學生走向就業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)。由于PROTEUS提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫,，提供了修改電路設計的靈活性,、提供了實驗室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器,、儀表,，因而也提供了培養(yǎng)學生實踐精神、創(chuàng)造精神的平臺

　　隨著科技的發(fā)展,，“計算機仿真技術”已成為許多設計部門重要的前期設計手段,。它具有設計靈活，結(jié)果,、過程的統(tǒng)一的特點,。可使設計時間大為縮短,、耗資大為減少,，也可降低工程制造的風險。相信在單片機開發(fā)應用中PROTEUS也能茯得愈來愈廣泛的應用,。

　　使用Proteus 軟件進行單片機系統(tǒng)仿真設計, 是虛擬仿真技術和計算機多媒體技術相結(jié)合的綜合運用,，有利于培養(yǎng)學生的電路設計能力及仿真軟件的操作能力;在單片機課程設計和全國大學生電子設計競賽中， 我們使用 Proteus 開發(fā)環(huán)境對學生進行培訓,，在不需要硬件投入的條件下,，學生普遍反映，對單片機的學習比單純學習書本知識更容易接受,，更容易提高,。實踐證明，在使用 Proteus 進行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再進行實際制作,，能極大提高單片機系統(tǒng)設計效率,。因此，Proteus 有較高的推廣利用價值,。